世界汽车总论课件.ppt

世界汽车,汽车总论,什么是汽车？,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义给汽车（motorvehicle）的定义,由动力驱动，具有四个或四个以上车轮的非轨道承载车辆。主要用于：载运人员和/或货物牵引载运人员和/或货物的车辆特殊用途包括与电力线相连的车辆，如无轨电车整车整备质量超过400kg的三轮车辆,汽车的发明,汽车的发明,愿望与设想和早期探索时期,步行,牲畜,车轮与车轴组合，由牲畜驱动的车辆,用人工制造的动力装置驱动的车辆,第一辆蒸汽汽车,第一辆电动汽车,第一辆近代汽车,公元前1500左右,15世纪文艺复兴时期,1769年（法）古诺,1873年（英）戴维森,1886年（德）卡尔奔驰戴姆勒,l769年法国人尼古拉斯古诺(1725一1804)将蒸汽机装在板车上，制造出第一辆蒸汽板车，这是世界上第一辆利用机器为动力的车辆。1769年，瑞士军官普兰捷尔也造出一辆以蒸汽机为动力的可自由行驶的板车，因此有人将普兰捷尔也认定为汽车的始祖之一。,蒸汽汽车,1828年另一位英国人瓦尔塔汉考克造出了一辆性能更好的蒸汽汽车企业号(Enterprise)，可以乘坐22名乘客，最高时速可达32公里。1834年他在伦敦成立了世界上第一家公共汽车公司苏格兰蒸汽汽车公司，他们以伦敦为中心，规定了票价和行驶路线，使公共汽车的营运步入企业化。19世纪末、20世纪初，燃料由煤转向石油，蒸汽汽车逐渐出现衰退，最后退出汽车的舞台。,电动汽车,18591860年法国人G勃兰特发明蓄电池1873年英国人R戴维森制成了世界上的第一辆电动汽车1892年美国在芝加哥展出了本国第一辆电动汽车。以后美国电动汽车的产量不断增加，到1900年，美国有汽车8000辆，其中电动汽车3000余辆；1915年，美国的电动汽车的产量达5000多辆，超过内燃机汽车的产量。,1899年4月29日，比利时人加米勒雅纳茨和他发明的电动汽车,早期电动汽车的底盘,1920年以后，蓄电池汽车由于蓄电池的能量密度低，重量大，充电时间长，一次充电的行驶里程短，使用寿命短，成本高，因而逐渐被内燃机汽车所取代。只有一些小型电瓶车用作短途运输目的。,内燃机的发明问世,活塞式内燃机起源于用火药爆炸获取动力1760年，荷兰人哈根司使用火药在密闭燃烧室内进行爆发试验。1794年，英国发明家B.斯垂特提出了一种燃用松节油的内燃机，首次提出了燃料与空气混合的原理。1799年，法国工程师蓝蓬提出了用煤气作燃料，用电火花点火的内燃机。1820年，英国的W塞歇尔研制出了以煤气为燃料的内燃机（每分钟60转），并首次在实验室运转成功。,1833年，英国人WL莱特提出了直接利用燃烧压力推动活塞作功的设计并取得了成功，获得了爆发式发动机专利。1838年，英国人巴尼特研制了原始的两冲程煤气机。1860年，法国人雷诺生产出第一台常压二冲程煤气发动机。1862年，法国人罗彻斯提出四冲程发动机循环理论。,1876年，德国人奥托（Otto）运用罗彻斯的原理，制造出第一台往复式四冲程煤气机，并申请了专利。这是一台单缸、卧式、3.2千瓦(4.4马力)的四冲程内燃机，仍以煤气为燃料，采用火焰点火，转速为156.7转/分，压缩比为2.66，热效率达到14，运转平稳。,1883年，戴姆勒在奥托内燃机的基础上，制成了第一台立式单缸四冲程往复式汽油机。以往内燃机转速都不超过200转/分，而戴姆勒汽油机的转速高达8001000转/分，并且马力大，重量轻，体积小，效率高，特别适于作为交通车辆的动力机18851886年，汽油机作为汽车动力运行成功，大大推动了汽车的发展。,1892年，德国工程师狄赛尔（RudolfDiesel）发明了柴油发动机。狄塞尔开始力图使内燃机实现卡诺循环，以求获得最高的热效率，但实际上做到的是近似的等压燃烧，其热效率达26。压燃式内燃机的问世，引起了世界机械业的极大兴趣，压燃式内燃机也以发明者而命名为狄塞尔发动机。这种内燃机以后大多用柴油为燃料，故又称为柴油机。1913年第一台以柴油机为动力的内燃机车制成1920年左右开始用于汽车。,卡尔弗里德里希本茨1844年出生在德国卡尔斯鲁厄一个手工业者家庭。1860年，卡尔本茨在卡尔斯鲁厄综合科技学校学习机械学，毕业后在机械厂当了3年学徒。在此期间结识了比他大10岁的戈特利布戴姆勒。后在其帮助下制造发动机，他钻研了奥托的发动机，于1879年12月31日制造出新的燃气发动机，单缸，转速约200转/分，功率约0.75千瓦。,近代汽车的诞生,1886年1月29日，卡尔本茨发明的世界第一辆三轮汽车获得了“汽车制造专利权”,因此1月29日被认为是世界汽车诞生日，1886年为世界汽车诞生年。该车装有卧置单缸二冲程汽油发动机，785cc容积，0.8匹马力，每小时行走15公里。该车前轮小，后轮大，发动机置于后桥上方，动力通过链和齿轮驱动后轮前进。这辆汽车于1886年6月首次在曼海姆市的街上运行。,本茨这辆车已具备了现代汽车的一些基本特点，如火花塞点火、水冷循环、钢管车架、钢板弹簧悬挂、后轮驱动、前轮转向和制动手把等，其齿轮齿条转向器是现代汽车转向器的鼻祖。,在卡尔本茨研制发明了世界第一辆汽车的同时，在同一国度上另一位工程师戈特利普戴姆勒(18461900)和他的朋友威廉迈巴赫(18461929)，也在从事以汽油为动力的车辆的研究，并也于1885年制造出一台风冷型立式单缸二冲程，以汽油为燃料的内燃机，容积为264ml，最大功率600转时达到3.7马力。两人把这台内燃机安装在以橡木为车架的单车上，而成为世界上第一辆摩托车。,1886年，两人通力合作又研制出一台1.1匹马力汽油内燃机。他向一家马车制造公司定制一辆敞篷车，要求造得漂亮而又非常坚固，再由埃斯林根工程公司在车中央装上他的汽油发动机。这辆真正的“无马马车”在环绕坎斯塔特的道路上试车时，情况良好。至此，世界上第一辆四轮汽车诞生了。,汽车工业的发展概况,汽车工业发展的各个阶段,汽车问世第一次世界大战：以欧洲为主一战二战：汽车工业的重心向美国转移二战以后20世纪90年代：汽车日益大众化，日本汽车崛起20世纪90年代：日、美、欧三足鼎立，中国汽车工业兴起,汽车在现代化社会中的作用,汽车在现代化社会中的作用,加快物资流通，促进人员流动有助于地区之间经济文化的交流与合作与发展汽车工业对相关产业的拉动带动了整个国家经济的发展汽车技术反映了国家科学技术水平的状况汽车带来的问题：环境污染交通堵塞交通安全,汽车技术的发展历程,19201930年代,19401970年代：,19701990年代：,1990,1990,汽车由哪些部分组成？,汽车的主要组成部分,动力装置（发动机、电动机等）底盘车身及附件电气及电控系统,汽车是如何分类的？,汽车的分类按动力装置类型,电动汽车蓄电池式电动汽车（ZEV）燃料电池式电动汽车（FCEV）内燃机汽车活塞式内燃机汽车往复活塞式内燃机汽车旋转活塞式内燃机汽车燃气轮机式内燃机汽车混合动力汽车（HEV）,汽车的分类按行驶机构类型,轮式车辆非轮式车辆,汽车的分类按行驶机构类型,轮式车辆按行驶机构类型、发动机位置及驱动方式分类：非全轮驱动（nm）：发动机前置后驱动汽车（FR）发动机前置前驱动汽车（FF）发动机后之后驱动汽车（RR）发动机中置后驱动汽车（MR）全轮驱动（44、66、88或nWD）,汽车的分类按行驶机构类型,非轮式车辆履带式汽车雪橇式汽车螺旋推进式汽车气垫车水陆两栖车车轮履带式汽车步行机构式汽车,汽车的分类按行驶道路条件,道路车辆非道路车辆工程车辆/专用车辆越野车轻型越野车中型越野车重型越野车,GB/T15089-2001机动车辆与挂车分类对汽车的分类,GB/T15089-2001机动车辆与挂车分类按乘客座位数及汽车总质量对汽车进行了分类：将机动车辆和挂车分为L类、M类、N类、O类和G类。标准适用于道路上使用的汽车、挂车和摩托车。主要用于型式认证，是型式认证各技术法规适用范围的依据；,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,标准对汽车、挂车和汽车列车的类型给出术语和定义。标准适用于为在道路上运行而设计的汽车、挂车和汽车列车。标准是通用性分类，适用于一般概念、统计、牌照、保险、政府政策和管理的依据。标准将汽车主要分类为两大类：乘用车passengercar商用车辆commercialvehicle,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,乘用车：在其设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李和/或临时物品的汽车，包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位。可以牵引一辆挂车。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,普通乘用车saloon(sedan)车身：封闭式，侧窗中柱有或无。车顶（顶盖）：固定式，硬顶。有的顶盖一部分可开启。座位：4个或1个以上座位，至少两排。后座椅可折叠或移动，以形成装载空间。车门：2个或4个侧门，可有一后启门。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,活顶乘用车convertiblesaloon车身：具有固定侧围框架可开启式车身。车顶（顶盖）：车顶为硬顶或软顶，至少有两个位置：1.封闭；2.开启或拆除。可开启式车身可以通过使用一个或数个硬顶部件和/或合拢软顶将开启的车身关闭。座位：4个或4个以上座位，至少两排。车门：2个或4个侧门。车窗：4个或4个以上侧窗。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,高级乘用车pullmansaloon车身：封闭式。前后座之间可以设有隔板。车顶（顶盖）：固定式，硬顶。有的顶盖一部分可开启。座位：4个或4个以上座位，至少两排。后排座椅前可安装折叠式座椅。车门：4个或6个侧门，也可有一个后开启门。车窗：6个或6个以上侧窗。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,小型乘用车coupe车身：封闭式，通常后部空间较小。车顶（顶盖）：固定式，硬顶。有的顶盖一部分可开启。座位：2个或2个以上的座位，至少一排。车门：2个侧门，也可有一个后开启门。车窗：2个或2个以上侧窗。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,敞篷车convertible(opentourer)车身：可开启式。车顶（顶盖）：车顶可为软顶或硬顶，至少有两个位置：第一个位置遮覆车身；第二个位置车顶卷收或可拆除。座位：2个或2个以上的座位，至少一排。车门：2个或4个侧门。车窗：2个或2个以上侧窗。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,仓背乘用车hatchback车身：封闭式，侧窗中柱可有可无。车顶（顶盖）：固定式，硬顶。有的顶盖一部分可以开启。座位：4个或4个以上的座位，至少两排。后座椅可折叠或可移动，以形成一个装载空间。车门：2个或4个侧门，车身后部有一仓门。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,旅行车stationwagon车身：封闭式。车尾外形按可提供较大的内部空间设计。车顶（顶盖）：固定式，硬顶。有的顶盖一部分可以开启。座位：4个或4个以上的座位，至少两排。座椅的一排或多排可拆除，或装有向前翻倒的座椅靠背，以提供装载平台。车门：2个或4个侧门，并有一后开启门。车窗：4个或4个以上侧窗。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,多用途乘用车multipurposepassengercar上述车辆以外的，只有单一车室载运乘客及其行李或物品的乘用车。但是，如果这种车辆同时具有下列两个条件，则不属于乘用车而属于货车：1)除驾驶员以外的座位数不超过6个；只要车辆具有可使用的座椅安装点，就应算“座位”存在。2)P-(M+N68)N68式中：P最大设计总质量M整车整备质量与1位驾驶员质量之和N除驾驶员以外的座位数,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,短头乘用车forwardcontrolpassengercar一种乘用车，它一半以上的发动机长度位于车辆前风窗玻璃最前点以后，并且方向盘的中心位于车辆总长的前四分之一部分内。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,越野乘用车offroadpassengercar在其设计上所有车轮同时驱动（包括一个驱动轴可以脱开的的车辆），或其几何特性（接近角、离去角、纵向通过角，最小离地间隙）、技术特性（驱动轴数、差速锁止机构或其他型式机构）和它的性能（爬坡度）允许在非道路上行驶的一种乘用车。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,专用乘用车specialpurposepassengercar运载乘员或物品并完成特定功能的乘用车，它具备完成特定功能所需的特殊车身和/或装备。例如：旅居车防弹车救护车殡仪车,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,商用车辆commercialvehicle在设计和技术特性上用于运送人员和货物的汽车，并且可以牵引挂车，乘用车不包括在内。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,客车bus在设计和技术特性上用于载运乘客及其随身行李的商用车辆，包括驾驶员座位在内座位数超过9座。客车有单层的或双层的，也可牵引一挂车。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,小型客车minibus用于载运乘客，除驾驶员座位外，座位数不超过16座的客车。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,城市客车citybus一种为城市内运输而设计和装备的客车。这种车辆设有座椅及站立乘客的位置，并有足够的空间供频繁停站时乘客上下车走动用。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,长途客车interurbancoach一种为城市间运输而设计和装备的客车。这种车辆没有专供乘客站立的位置，但在其通道内可载运短途站立的乘客。旅游客车touringcoach一种为旅游而设计和装备的客车。这种车辆的布置要确保乘客的舒适性，不载运站立的乘客。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,铰接客车articulatedbus一种由两节刚性车厢铰接组成的客车。在这种车辆上，两节车厢是相通的，乘客可通过铰接部分在两节车厢之间自由走动。这种车辆可以按上述车辆要求进行装备。两节刚性车厢永久联结，只有在工厂车间使用专用的设施才能将其拆开。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,无轨电车trolleybus一种经架线由电力驱动的客车。这种电车可指定用作多种用途，并按前述客车要求进行装备。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,越野客车offroadbus在其设计上所有车轮同时进行驱动（包括一个驱动轴可以脱开的车辆）或其几何特性（接近角、离去角、纵向通过角，最小离地间隙）、技术特性（驱动轴数、差速锁止机构或其他型式机构）和它的性能（爬坡度）允许在非道路上行驶的一种车辆。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,专用客车specialbus在其设计和技术特性上只适用于需经特殊布置安排后才能载运人员的车辆。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,半挂牵引车semitrailertowingvehicle装备有特殊装置用于牵引半挂车的商用车辆。半挂车semitrailer车轴置于车辆重心（当车辆均匀受载时）后面，并且装有可将水平或垂直力传递到牵引车的联结装置的挂车。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,货车goodsvehicle一种主要为载运货物而设计和装备的商用车辆，它能否牵引一挂车均可。普通货车generalpurposegoodsvehicle一种在敞开（平板式）或封闭（厢式）载货空间内载运货物的货车。多用途货车multipurposegoodsvehicle在其设计和结构上主要用于载运货物，但在驾驶员座椅后带有固定或折叠式座椅，可载运3个以上的乘客的货车。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,越野货车offroadgoodsvehicle在其设计上所有车轮同时进行驱动（包括一个驱动轴可以脱开的车辆）或其几何特性（接近角、离去角、纵向通过角，最小离地间隙）、技术特性（驱动轴数、差速锁止机构或其他型式机构）和它的性能（爬坡度）允许在非道路上行驶的一种车辆。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,专用作业车specialgoodsvehicle在其设计和技术特性上用于特殊工作的货车。例如：消防车、救险车，垃圾车、应急车、街道清洗车、扫雪车、清洁车等。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,专用货车specializedgoodsvehicle在其设计和技术特性上用于运输特殊物品的货车。例如：罐式车、乘用车运输车、集装箱运输车等。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,全挂牵引车trailertowingvehicle一种牵引牵引杆式挂车的货车。它本身可在附属的载运平台上运载货物。,GB/T3730.1-2001汽车和挂车类型的术语和定义对汽车的分类,挂车trailer就其设计和技术特性需由汽车牵引，才能正常使用的一种无动力的道路车辆，用于：载运人员和/或货物；特殊用途。,国产汽车的产品型号及识别代码,国产汽车的产品型号,汽车的产品型号由企业名称代号车辆类别代号主参数代号产品序号组成。必要时附加企业自定代号。对于专用汽车及专用半挂车还应增加专用汽车分类代号。,国产汽车的产品型号,国产汽车的识别代码,VIN车辆识别代码：如人的身份证一样，具有在世界范围内对一辆车的惟一识别性。当每一辆新出厂的车被刻上VIN代号，此代号将伴随着车辆的注册、保险、年检、维修与保养，直至回收或报废而载入每辆车的服役档案。利用VIN代码可方便地查找车辆的制造者、销售者及使用者。,国产汽车的识别代码,车辆识别代号VIN由三部分组成，即WMI、VDS、VIS。WMI为世界制造厂识别代号，它具有世界车辆制造厂的世界惟一性。VDS部分为车辆特征说明部分；VIS为车辆出厂特征的指标部分。,汽车的行驶原理,汽车行驶的基本条件,驱动条件：Ft=F附着条件：FtF,驱动力产生原理发动机经由传动系在驱动轮上施加一个驱动力矩Mt，力图使驱动轮旋转。在Mt作用下，驱动轮在与路面接触之处对路面施加一个圆周力F0，其方向与汽车行驶方向相反，其数值为Mt与车轮滚动半径Rr之比：F0=Mt/Rr,汽车行驶的基本条件驱动条件,汽车行驶的基本条件驱动条件,其反作用力（也就是地面推车轮的力）即为汽车的驱动力。因此Ft=F0=Mt/RrMt：发动机通过传动系传递到汽车驱动轮上的驱动力矩rr：车轮的滚动半径,汽车行驶的基本条件驱动条件,汽车的行驶阻力：F=Ff+Fw+Fi+FjFf车轮滚动阻力（与路面、轮胎结构和压力、汽车总质量等有关）Fw空气阻力（与汽车的外形和正投影面积、汽车与空气的相对速度等有关）Fi坡度阻力（只在上坡时存在）Fj加速阻力（只在加速时存在）,汽车行驶的基本条件驱动条件,当驱动力增大到足以克服汽车静止时所受的阻力时，汽车开始起步行驶。汽车起步后，处于匀速行驶状态时，总阻力F等于：F=Ff+Fw+Fi当总阻力F=驱动力Ft时，汽车将匀速行驶。当总阻力F驱动力Ft时，汽车将减速直至停车。,汽车行驶的基本条件附着条件,附着力：F=GG附着重力，即驱动轮所承受的垂直于路面的法向力附着系数。（与路面、轮胎花纹等有关）当驱动力Ft附着力F时，驱动力随着发动机输出扭矩的增大而增大；当驱动力Ft附着力F时，驱动力不再随着发动机输出扭矩的增大而增大，汽车车轮打滑；,汽车的主要尺寸参数,汽车的质量参数,汽车的质量参数,汽车的质量参数,汽车的质量参数,汽车的主要性能,一、动力性二、经济性三、制动性四、操纵稳定性五、平顺性六、通过性七、环保性八、其它安全性,一、汽车的动力性能,汽车在良好路面上直线行使时由汽车受到的纵向外力决定的、所能达到的平均行驶速度。汽车的动力性是汽车各种性能中最基本、最重要的性能。,一、汽车的动力性能,汽车的动力性通常用三个参数来评价，称为动力性指标：汽车的最高车速汽车的加速时间汽车的最大爬坡度,汽车的最高车速：是指在水平的良好路面上（混凝土或沥青路面）汽车所能达到的最高行驶速度。发动机最大功率越高，汽车的最高车速就越大。高速行驶时，对发动机的功率要求与最高车速近似地呈三次方关系，所以汽车的最高车速要根据其用途恰当选择，以免提出过高的功率要求。,一、汽车的动力性能,汽车的加速时间：是指汽车在水平良好路面上由原地起步的加速时间和超车加速时间，表征了汽车的加速能力。原地起步加速时间:指汽车从第1档起步，以最大的加速度（包括选择最合适的换档时机）逐步换至高档后，到达某一定距离或一定车速所需的时间。超车加速时间:用最高档或次高档由某一车速开始全力加速至某一高速所需的时间。,一、汽车的动力性能,汽车的最大爬坡度：是指汽车满载时在良好路面上以一档行驶时可爬越的最大坡度。载货汽车使用范围较广，要求有足够的爬坡能力，一般为30；越野汽车要求在野外无路的条件下行驶，因此爬坡能力要求更高，通常要求达到60甚至更大。,一、汽车的动力性能,指单位燃油消耗量所完成的运输工作量。通常的评价指标是在规定条件下行驶单位里程所消耗的燃油量，如百公里油耗(L/100km)；也有反过来用的，如美国用MPG即每加仑油所行驶的英里数。为比较不同货车的运输成本，有时也采用运送单位质量的货物至单位里程所消耗的燃油量作为经济性指标，即L/(100tkm）。,二、汽车的燃油经济性,根据不同的行驶条件规定，我国用于评价经济性的油耗指标有：等速百公里燃油消耗量城市循环工况燃油消耗量公路循环工况燃油消耗量综合燃油经济性汽车测功器循环工况燃油消耗量,二、汽车的燃油经济性,三、汽车的制动性能,汽车行驶时能在短距离内减速停车并维持行驶方向稳定能在下长坡时维持一定的车辆行驶车速的能力能保持静止车辆停止不动的能力称为汽车的制动性能。汽车的制动性能是涉及到汽车行驶安全的最重要性能之一。,汽车的制动性能评价指标包括：制动效能：制动距离与制动减速度制动效能的恒定性：制动器的抗热衰退性能与抗水衰退性能制动时汽车的方向稳定性：制动跑偏、侧